2018年05月13日

Chumoyアンプの電源変更 その2

前回の書込の後にオペアンプをMUSES8920にしたものをもう一台作り、analog discoveryで確認試験をしていました。
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その中で、前に繋がるアンプにDC漏れがあると電源電圧のバランスが採りにくい場合があることが分かってきました。もう少し中点付近で安定するように工夫する必要がありました。
そこで、下の回路図ようにように電源回路の左側に1N4148をもう一個追加した回路にしました。こうすることで、より中点付近に近づいて安定するようになりました。
Chumoy201804_50_40b.jpg

基板上で1N4148を直列にしますので、写真の中の矢印のようにダイオードを入れています。
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R13とR13に大きめの抵抗を入れているのでQ1、Q2にエミッタ抵抗が無くても暴走する心配は少ないです。今回は、秋月で入手したfairchildの1N4148と、UNISONICの2SA1015L-GR、2SC1815L-GRを使っています。しかし、
メーカーが変わるとQ1、Q2に流れる電流が増えて暴走まで行かなくても消費電流が増える可能性があります。その場合はR13とR16の値を増やす必要があります。逆に、動作が確認できればR13とR16の値を小さくして電源の中点を安定化させることができます。

さて、NJM2114とMUSES8920ですが、値段の違いがそのまま音の違いになっている感じです。聴き比べてしまうとMUSES8920を選ぶことになります。しかし、ポータブルアンプは据え置き型のヘッドホンアンプに較べると不利になるのは確かです。また、私のように無帰還アンプの音に慣れているとどうしてもNFBアンプの音のささくれが気になります。無理に高価なオペアンプを使う必要は無いような気がしました。

手元の乾電池の電圧が下がってしまったので、12VのACアダプタを使った場合のNJM2114とMUSES8920の特性を測定してみました。負荷抵抗は33Ωです。入出力特性は、あたりまえですが差が出ません。
NJM2114_MUSES9820入出力特性_s.jpg

出力電圧と歪みの関係は参考程度になりますが、最大出力付近でMUSES8920の方が若干低い値になっています。
NJM2114_MUSES9820歪率_s.jpg

周波数特性は1V出力にすると100kHzよりも上で暴れが出るので0.3V出力で測定しました。両方とも500kHzくらいまで伸びた後はMUSES8920がなだらかに減衰してるのに対し、NJM2114は急激に減衰しているという違いがありました。
NJM2114_MUSES9820周波数_s.jpg

オペアンプ音の違いは予想通りでしたが、電車の中などの騒音の多いア所で使うのであればどちらでも十分に使用できるような気がしました。
posted by lobs at 17:33| Comment(0) | ポータブルアンプ

2018年05月06日

Chumoyアンプの電源変更

2004年にchumoyアンプを作り記事にしていた(https://www.minor-audio.com/bibou/amp/headphone_amp2004.html)のですが、動作面で問題を抱えたままでした。一昨年くらいに電源を変更して安定に動作するものを作っていたのですが、狭い基板に部品が納まらず見映えがしないので記事にしないままになっていました。最近になって、FusionPCBに基板を依頼して基板化できたので製作と特性の測定結果を紹介します。

回路図を下に示しますが、電源回路の左側にトランジスタを入れた回路を追加しています。以前のアンプが安定動作しない理由は、オペアンプに直流に近い成分が入ったときにアースの電位が中点から大きくずれてしまい、戻らなくなってしまうことでした。こうなるとオペアンプが動作しなくなり音が出ませんし、ヘッドホンに直流が流れます。入力に直流カットのコンデンサを入れるとある程度改善されるのですが、完全ではありませんでした。
この対策をするために電源の左側に回路を追加しました。この回路は、通常は動作しないのですが、アースの電位が中点から約0.3V以上ずれるとC1815或いはA1015のどちらかがONになり、電流を流して中点付近の電位に戻します。この回路を追加することで安定に動作するようになりました。
chumoy2018_sh.jpg

出来上がってきた基板です。
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パターンは下のようになっています。
chumoy2018_brd.jpg

部品を載せた基板です。オペアンプはNJM2114です。比較的落ち着いが音が出るので、わりかし気に入っているものです。
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ユニバーサル基板で組んだものと比較すると部品が綺麗に納まっています。ユニバーサル基板で作ったものは、電源の追加回路が表側に納まらず裏側に付けています。基板の右側の下から出ている部品がそれです。
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簡単なアンプケースに押し込んでみました。
DSC_0032s.jpg

SONYのNW-ZX2に接続して聞いてみましたが、直接接続した場合との差が小さいです。今回作ったアンプの方が少し落ち着いていて雰囲気が出るような感じはありますが、大きな差はなく、実用になるもののような気がします。

ついでに、analog discoveryにFRAplusを接続したもので測定してみました。電源は9Vの乾電池で、アンプの出力にはヘッドホンを想定して33Ωの負荷抵抗を入れています。
入出力は、1Vよりも少し下まで直線関係になっています。33Ωの負荷でも十分な出力が得られることが分かります。今までは0.2〜0.3Vくらいで飽和していると思っていたので、意外と健闘していました。
chumoy2018-33ohm_in_out.jpg

歪率は、analog discoveryのノイズレベルが高いので参考程度にしかなりませんが、0.9Vくらいまで低い歪率を維持し、クリッピングポイントから歪率が跳ね上がります。
chumoy2018-33ohm_distortion.jpg

周波数特性も500kHzで-3dBとなっており、優秀な特性です。
chumoy2018-33ohm_300mV-freq.jpg

今まで、chumoyアンプの特性はたいしたことは無いだろうと思っていたのですが、ちょっと見直しました。
posted by lobs at 18:41| Comment(0) | ポータブルアンプ

2018年05月05日

中華製ロータリーエンコーダを買ってみた

I氏が配布したリレーアッテネータの基板には秋月のロータリーエンコーダが使えるようになっています。通常使うには全く問題ないのですが、唯一、回す回数が多いということが気になっていました。アンプに使うボリュームに近い感覚で使用できれば更に操作性が向上するような気がしていました。
解決する一つの方法は、外付けのロータリーエンコーダをパラに接続することです。100パルス/回転くらいのものを使用すれば通常のボリューム操作に近い感覚になりそうです。
ロータリーエンコーダを探してみると色々あります。安心なのは国産のオムロン、コパルなどのものですが、値段が高すぎて手が出ません。そこで、aliexpressから中華製のロータリーエンコーダを購入して試してみることにしました。
購入したロータリーエンコーダです。LPD3806-100BMという型番で13ドルで購入しました。
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基板から5V、Ground、A相、B相をケーブルで引き出します。
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テストしてみると問題なく使用できます。I氏の設計が優れているので、早く回しても追従してくれます。
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ロータリーエンコーダなので、軽く回ってしまうということはありますが、慣れれば便利に使えると思います。マルチチャンネル用のリレーアッテネータはこれを使おうと画策中です。
posted by lobs at 09:03| Comment(0) | リレーアッテネータ